Vol.44, No.3, / 014 OPTIMIZATION OF THE OSING PUMP FUNCTIONAL PARAMETERS USE FOR AGRICULTURAL CROPS FERTIGATION / OPTIMIZAREA PARAMETRILOR FUNCŢIONALI AI POMPEI E OZARE UTILIZATĂ LA FERTIRIGAREA CULTURILOR AGRICOLE Ph. Eng. Biolan I. 1), Ph. Eng. Vişan A.L. ), Eng. Vulpe G. 1), Eng. Biolan C. 1) 1) I.N.C..I.F. ISPIF Bucharest / Romania; ) INMA Bucharest / Romania E-mail: iliebiolan@gmail.com. Abstract: The paper presents the mathematical model that was used to optimize the performances of an hydraulic dosing pump used to agricultural crop fertigation. These research activities have been conducted during the 1986-010, period during which the hydraulic dosing pump operated in conjunction with an irrigation installation. Keywords: dosing pump, fertigation, membranes, performances. INTROUCTION Fertigation is a modern concept and represents the newest technology used in intensive agriculture field, that combines the irrigation technique with fertilization systems. Using this method, the fertilizing substances are dosed and distributed simultaneously with the irrigation water, so the plants receive the nutrients along with water, in accordance with the vegetation state. This technology can control and improve the crop productivity in accordance with crop agronomical requirements and the meteorological conditions. More than that, these systems can be easily adapted to the type of crop, to the vegetation state and the type of fertilizer (chemical or biological liquids). From this reason, the dosing pump must meet the international market requirements and to be easily adapted to the technologic systems that are already used in this area. The latest tendency in the intensive agriculture technological systems is the bio-fertigation, trend that is widely spread in the developed countries (France, Italy, England etc.), due to people concern to have a healthy body and a long life expectancy by using only natural products (products without genetic mutation or chemical fertilizers). Also this type of agriculture is applied to a small scale (local and private farms) and the biological products placed on the market are very expensive. Previous researches obtained lead to the conclusion that it is necessary to optimize the working parameters of the dosing pump, in order to adapt it to the classical systems, that are used in intensive agriculture in most arable areas, but also to the bio-farming [3, 4]. MATERIALS AN METHO The research activity was made in order to highlight of the advantages of the combined usage of irrigation techniques were performed with fertilization systems using different types of dosing pumps manufactured abroad or in Romania - dosing pump type P1- made within the National Institute of Research-evelopment for Land Improvements (INCIF-ISPIF Bucharest), which was tested in Research evelopment Institute for Capitalization of Horticultural Products Bucharest (ICIMPH HORTING Bucharest). Fertilization of crops in greenhouses, by classical method, is done in stages: before plating and during the Rezumat: În acest articol este prezentat modelul matematic utilizat pentru optimizarea performanţelor unei pompe hidraulice de dozare, folosită la fertirigarea culturilor agricole. Această activitate de cercetare a fost desfăşurată în perioada 1986-010, perioadă în care pompa hidraulică de dozare a funcționat în cadrul unei instalaţii de irigare. Cuvinte cheie: pompa de dozare, fertirigare, membrane, performante. INTROUCERE Fertirigarea este un concept modern şi reprezintă cea mai nouă tehnologie utilizată în domeniul agriculturii intensive, care combină tehnica de irigare cu sistemele de fertilizare. Utilizând această metodă, substanţele de fertilizare sunt dozate şi sunt distribuite în acelaşi timp cu apa de irigare, astfel plantele asimilează substanţele hrănitoare o dată cu apa, în conformitate cu stadiul vegetativ. Această tehnologie poate controla şi îmbunătăţi productivitatea agricolă în conformitate cu cerinţele agronomice ale culturii şi cu condiţiile meteorologice. Mai mult decât atât, aceste sisteme pot fi cu uşurinţă adaptate la diverse tipuri de culturi, în funcţie de stadiul de vegetație şi de tipul fertilizatorului (substanțe chimice sau biologice). in acest motiv, pompa de dozare trebuie să respecte cerinţele pieţei şi să poată fi adaptată cu uşurinţă la sistemele tehnologice care sunt deja utilizate în acest domeniu. Printre cele mai noi tendinţe în cadrul sistemelor tehnologice destinate agriculturii intensive este biofertirigarea, trend care este foarte des întâlnit în ţările dezvoltate (Franţa, Italia, Anglia etc.), datorită faptului că populaţia este preocupată pentru a avea un corp sănătos şi o durată de viaţă lungă, utilizând numai produse naturale (produse fără modificări genetice şi fertilizatori chimici). e asemenea, acest gen de agricultură este practicată în prezent la scară mică (în ferme locale şi particulare) iar produsele biologice comercializate au preţuri ridicate.cercetările anterioare au condus la concluzia că, este indicat să se optimizeze parametrii funcţionali ai pompei de dozare, pentru a putea fi adaptată la sistemele clasice utilizate în agricultura intensivă, sisteme care au o mare răspândire pe suprafetele arabile dar şi la fermele bio [3, 4]. MATERIALE ŞI METOĂ Activitatea de cercetare a fost realizată pentru a evidenţia avantajele utilizării combinate a tehnicilor de irigare cu sistemele de fertilizare, utilizând diverse tipuri de pompe de dozare, produse în străinătate, respectiv în Romania - pompa de dozare tip P1-, realizată în cadrul Institutului Naţional de Cercetare - ezvoltare pentru Îmbunătățiri Funciare (INCIF - ISPIF Bucureşti) care a fost testată în cadrul Institutului de Cercetare - ezvoltare pentru Valorificarea Produselor Horticole- Bucureşti (ICIMPH HORTING Bucureşti). Fertilizarea culturilor în sere prin metoda clasică se face în etape: înainte de plantare şi în vegetație. Soluțiile de 19
Vol.44, No.3, / 014 vegetation. The organic and chemical fertilizing solutions are applied only by spraying as fertilizing irrigation fertigation, comparing to solid fertilizers that are generally applied by manual distribution, requiring an intensive labor and the plant injury risk is not eliminated as a result of increased concentration etc. [3]. The fertigation can be applied in greenhouses using micro spraying or dripping irrigation installations, because they are equipped with liquid fertilizer injection devices in irrigation water - dosing pump. Consulting the scientific literature, it has concluded that The most efficient system for applying fertigation is the drip irrigation with nutrient solution, which creates the most favorable soil air-thermo-hydric and plant nutrition regime [3]. The greenhouse conditions in which were made the research on fertirigation are: - Fertilizer dose applied must be constant and evenly distributed; - The amount of fertilizer to be injected has to be in accordance with the vegetation period of the plant; - Source of water used in the greenhouse should be well determined (network, rain etc.). The research activity was conducted in greenhouses on tomato crops through IUP/ NETAFIN drip watering system which was connected to the P 1- dosing pump, which has also the role to inject the liquid fertilizer into irrigation water [3]. The tests used liquid fertilizer on nitrogen and potassium base. The IUP - low pressure dripping watering system has the next components: one filtering system (gravimetric or screen filter), watering pipe with length of 100 m, distance between dropping is 0.6 m, the supply pressure is maximum.5 bar, the dripping flow l/h and the maximum water quantity is 150 m 3/ ha. The 1- P dosing pump which comprises two membranes that inject fertilizers into irrigation system, using the irrigation water from the system as power source. This type of pump is the latest prototype made in Romania designed to increase the crops productivity on Romanian soil and to reduce the water consumption [1,4]. The P 1- pump (Fig.1), is mounted in parallel with the main irrigation circuit AMF from which is drawing the hydraulic power due to supply line AM in order to drive the mechano-hydraulic system which has: an opening valve R1 to main pipe, supply valve R1, a rapid coupling system C1 and manometer M1. The pressurized water reaches the hydraulic directional vale controller 1 and from here flows towards the pomp. Water evacuation is made by EM circuit, in this pipe line the water is either free flowing or at low pressure in order to allow its recycling and its reintroduction in the installation s circuit [1]. The manometer M3 measures the water pressure form the installation supply line, Q1 determines the IUP water flow from the installation supply line and is positioned after the filter F. uring the experimental activity was also used an chronometer in order to establish the operating period of fertigation installation. At this stage, the piston shaft is achieving a movement of translation C, thus driving the two membranes and triggering absorption of the fertilizing into the central chamber of the central body AP, where the membrane is decompressed and creates a pressure drop that is needed for adsorption. Meanwhile, inside the other chamber where the membrane is being compressed, the fertilizer absorbed during the previous stage of this process is injected into the IP circuit. îngrăşăminte organice şi chimice se administrează numai prin aspersiune sub formă de irigare fertilizantă fertirigatie, în comparație cu îngrășămintele solide, care se aplică in general prin distribuție manuala, necesitând un consum mare de forță de muncă, iar riscul vătămării plantelor nu este eliminat ca urmare a concentrației mărite etc. [3] Fertirigatia se poate aplica in sere prin intermediul instalației de udare prin microaspersiune prin picurare, deoarece acestea sunt dotate cu dispozitive de injecție îngrășământ lichid în apa de irigat pompa de dozare. Consultând literatura de specialitate s-a ajuns la concluzia că cel mai eficient sistem de realizare a fertirigației îl constituie irigarea prin picurare cu soluție nutritivă, care creează cel mai favorabil regim aerotermohidric al solului şi de nutriţie a plantelor [3]. Condițiile din sera în care s-au efectuat cercetările pentru fertirigatie, sunt: - oza de îngrășământ administrată trebuie să fie constantă şi uniform distribuită; - Cantitatea de îngrășământ injectată să fie in conformitate cu perioada de vegetație a plantei; - Sursa de apă folosită in seră trebuie sa fie bine determinată (rețea, ploaie etc.). Activitatea de experimentare s-a desfăşurat în sere, asupra culturilor de tomate, prin intermediul instalaţiei de udare prin picurare IUP/NETAFIN care a fost conectata la pompa de dozare, P1-, şi care mai are şi rolul de injecţie a îngrăşământului lichid în apa de irigat [3]. Încercările s-au realizat cu îngrășământ lichid pe baza de azot şi potasiu. Instalaţia de udare prin picurare de joasă presiune IUP, prezintă următoarele componente: sistem de filtrare (filtru gravimetric sau filtru cu sită), conducte de udare cu lungimea de 100 m, distanța dintre picurătoare fiind de 0,6 m, presiunea de alimentare maximă de,5 bar, debitul picurătoarelor l/h si norma de udare 150 m 3 /ha. Pompa de dozare P1-, are în componenţa ei două membrane care injectează fertilizant în sistemul de irigare, folosind apa de irigare din sistem ca sursă de putere. Această pompa este cel mai nou prototip realizat în Romania, proiectat pentru a mări productivitatea culturilor agricole de pe solul autohton şi pentru a reduce consumul de apă [1, 4]. Pompa P 1- (Fig.1) este montată în paralel cu circuitul principal de irigare AMF din care îşi trage agentul de lucru, apa, prin conducta de alimentare AM, pentru a acţiona sistemul mecano-hidraulic, care este prevăzut cu: un robinet de cupare la reţeaua principală R1, robinet de alimentare R1, cuplă rapidă C1 şi un manometru M1. Apa sub presiune ajunge la distribuitorul hidraulic 1 şi de acolo la pompa. Evacuarea apei se realizează prin circuitul EM, circuit în care apa are fie o curgere liberă, sau la presiune scăzută, pentru a fi recuperată şi reintrodusă în circuitul instalaţiei [1]. Manometru M3, are rolul de a măsura presiunea apei din circuitul de alimentare a instalației, Q1 măsoară debitul de apă introdus în IUP şi este montat după filtrul F. In timpul experimentărilor a fost utilizat de asemenea un cronometru pentru a determina intervalul de timp de funcționare a instalației de fertirigat. În această poziţie, axul şi pistonul realizează o mişcare de translație C, antrenând cele două membrane şi declanşând absorbţia fertilizantului în camera corpului central AP, unde membrana se destinde, creând depresiunea necesară absorbţiei. Între timp în camera cealaltă unde membrana este comprimată, fertilizatorul absorbit din faza anterioară este injectat în circuitul IP. 130
Vol.44, No.3, / 014 After the piston stroke C is done, lever commands the directional valve controller reversing the water circuit inside and implicitly changing the fertilizer s circuit. The movement of the dosing pump s rod is cyclic and it inject a constant quantity of fertilizer in the system assuring a constant fertilizer concentration; however, in order to modify this concentration one has to change the operating pump frequency and also the AM valve positioned on water supply circuit or valve from the pump s injection circuit IP [3]. upă ce pistonul realizează cursa C, levierul acţionează asupra distribuitorului inversând circuitul apei în distribuitor şi implicit circuitul îngrăşământului. Mişcarea tijei pompei dozatoare este ciclică, injectând un debit constant de fertilizant în sistem, la o concentraţie constantă; însă, pentru a regla concentrația trebuie să se modifice frecvenţa de lucru a pompei şi a debitului prin robinetul de pe circuitul de alimentare sau prin valva de pe circuitul de injecție a pompei IP [3]. Fig. 1 Functional scheme of IUP drip irrigation installation and the P 1- dosing pump 1-hydraulic pomp; -directional control valve; 3-directional control valve command lever; R1, R1, R, R - opening valve; CR1, CR rapid coupling systems; Ss directional valve; TF- fertilizer tank;m1, M, M3 manometer; Ff fertilize filter; Sa water supplay source; Q1 water flow meter; F- water filter. Technical characteristics of P1- pump are: the working pressure: 1.4-6 bar; the water volume consumed by the pump is between 1.4 - times the injected fertilizer volume. The measurement devices used are: - Pressure gauge with glycerin Φ 60, anti-vibration, measurement field 0-600 kpa, with 1.6 precision class; - Water flowmeter for supply line Φ 50 with 3% accuracy class. The water flow consumed by the pump was estimated volumetric and reported to the working period. By the same method was estimated injected fertilizer quantity. MATHEMATICAL MOEL The P 1- dosing pump transforms the irrigation water energy in mechanical power in order to inject the liquid fertiliser into the irrigation system that is directly distributed to the crops. This pump has the advantage, that operates with low and medium pressures (170 400 kpa) and various flow rates. The optimum operating regime can be achieved by choosing a dosing pump s stroke that is correlated to the service pressure at which the irrigation system operates, that also leads to reduced water consumption. Caracteristicile tehnice ale pompei P1- sunt: presiunea de lucru a pompei: 1,4 6 bar, volumul de apă consumat de pompă variază între 1,4 ori volumul de îngrăşământ injectat. Aparatele de măsură utilizate sunt: - Manometru cu glicerina Φ 60, antivibrator, câmp de măsură 0 600 kpa, clasa de precizie 1,6; - Apometru pentru circuitul de alimentare Φ 50, clasa de precizie 3%. ebitul de apă consumat de pompă s-a determinat volumetric şi raportat la intervalul de lucru, 15 min. Prin aceeaşi metodă se determină şi cantitatea de îngrășământ injectat. MOEL MATEMATIC P 1- transformă energia apei de irigat în putere mecanică, pentru a injecta soluţia de fertilizare în sistemul de irigat, care apoi este distribuit direct asupra culturilor. Această pompă prezintă avantajul că funcționează la presiuni joase şi medii (170 400 kpa) şi debite variabile. Regimul de funcţionare optim este realizat numai atunci când cursa pompei de dozare este corelată cu presiunea de alimentare a instalației de irigare, fapt care va conduce la reducerea consumului de apă. 131
Vol.44, No.3, / 014 It is already common knowledge that the ratio between the volume of fertilizer injected by the pump and the volume of water consumed by the motor establishes the pump efficiency. It is therefore very important to know the pump stroke and its frequency in order to operate efficiently and to achieve an accurate injection of the fertilizing substance. For this purpose has been created a mathematical model that will allow to optimize the P 1- performances, Fig.. Este cunoscut că, raportul dintre cantitatea de fertilizator injectată de pompă şi cantitatea de apă consumată, influenţează eficienţa pompei. e aceea, este foarte important să cunoaştem caracteristicile pompei (cursa si frecvenţa de lucru) pentru a stabili un regim de lucru eficient şi de a realiza o injecţie precisă de substanţe fertilizante. În acest scop, a fost creat un model matematic care să ne permită să optimizăm performanţele pompei de dozare P 1-, Fig.. Fig. - Mathematical algorithm applied to determine the hydraulic pump technical parameters As the mathematical model of the dosing pump to be right, it is necessary to contain the following input data: the dimensional membrane characteristics, the pump operating model and the working conditions. The membrane utilized has the same dimensional parameters with the one used inside the manual pump for spraying vegetables, fig.3, which has the next characteristics: h diaphragm thickness; - external diameter; d - internal diameter; S 1 - admissible effort per length unit; E - elasticity module; g - specific water mass; K - rod friction coefficient; H ev - medium membrane pressure when the water is evacuated; F a - maximum spring force of the directional control valve (CV); H 1 - medium pressure in the active chamber; C - active rod stroke; ev - effective working surface, ( ev=(+d)/); C lim - minimal displacement (C lim = 1.00 [cm]), g - gravitational Ca modelul matematic al pompei de dozare să fie corect, acesta trebuie să conţină următoarele date de intrare: caracteristicile dimensionale ale membranei, modelul funcțional al pompei şi condiţiile de lucru. Membrana utilizată are aceleaşi caracteristici dimensionale ca cele care sunt utilizate la pompele manuale de spreiat legumele, fig.3, care este caracterizată de următorii parametrii: h grosimea membranei; diametrul exterior; d diametrul intern; S 1 efortul admisibil pe unitatea de lungime; E modulul de elasticitate; g masa specifică de apă; K coeficientul de frecare a tijei; H ev presiunea medie a membranei la evacuarea apei; F a forţa maximă a arcului din distribuitor (CV); H 1 presiunea medie din camera activă; C- cursa activă a axului; ev suprafaţa efectivă de lucru, ( ev = (+d)/); C lim deplasarea 13
Vol.44, No.3, / 014 acceleration and z is the safety coefficient that depends on the membrane type []. minimă; g - acceleraţia gravitaţională şi z coeficientul de siguranţă, care depinde de tipul membranei []. Fig. 3 Characteristics of the hydraulic dosing pomp diaphragm, P 1- As it was mentioned above, the mathematical model of the dosing pomp depends also by the pump working parameters, like: Q installation flow rate, l/s; q p- pump flow rate, l/min; f v- rod frequency, strokes/min; F e- elastic force exerted, N; F- active working force, N; P R mechanical power, W; P H- hydraulic power, W; N efficiency, % and S - maximum admissible membrane effort, dan/cm. Once they were established the input data, it can be created a mathematical algorithm to optimize its performances. This mathematical algorithm consists in next steps: 1) To determine the pump s operating pressure H and working frequencies f v by the flow rate q p, from experimental characteristics. In this way can be obtain eq. (1) and (). Aşa cum s-a menţionat mai sus, modelul matematic al pompei de dozare depinde şi de parametrii funcţionali, cum ar fi: Q debitul instalaţiei, l/s; q p debitul pompei, l/min; f ν frecvenţa de lucru a axului, cursa/min; F e forţa elastică exercitată, N; F forţa activă dezvoltată, N; P R puterea mecanică, W; P H- puterea hidraulică consumată, W; N eficienţă, % şi S efortul maxim admisibil al membranei, dan/cm. O dată ce au fost stabilite datele de intrare, poate fi creat un algoritm matematic pentru a-i optimiza performanţele. Acest algoritm este compus din 7 etape: 1) eterminarea presiunii de lucru H şi a frecvenţei f v a pompei, în funcţie de debitul q p, din caracteristicile experimentale. Astfel se obțin ecuaţiile (1) şi (). H 1 f q p (1) v q p f f () ) The active and passive forces of elastic membrane are calculated by the eq. (3) and (4). ) Forţele active şi pasive ale membranei elastice se pot determina cu ajutorul ecuaţilor (3) şi (4). F 11 E H 1 C 1 (3) ln 1 1 C 1 1 ln 1 C 1 Clim 1 1 F 1 E H C 1 (4) ln 1 C 1 1 ln C 1 Clim. 1 1 3) The total elastic force is established by eq.(5). 3) Calcularea forţei elastice totale, ecuaţia (5). F e F 1 F 11 (5) 133
Vol.44, No.3, / 014 4) The pressure force developed by the active membrane, eq. (6): 4) Forţa de presiune dezvoltată de membrana activă, ecuaţia (6): F p H1 d (6) 16 5) Fluid evacuation force developed by the second membrane has the expression from eq. (7). F ev 5) Forţa de evacuare a fluidului dezvoltată de cea de-a doua membrană, are expresia din ecuaţia (7). d d H ev (7) 16 Fig. 4 - Force diagram developed in the hydraulic dosing pomp, P 1-6) From the force diagram, fig.4, it was established the effective working force F, eq. (7), where F f is bearings friction force and F i is the injection force, that can be determined by Eq.(8). 6) in diagrama de forţe, fig.4, a fost stabilită expresia forţei de lucru efective F, ec.(7), unde F f este forţa de frecare din rulmenţi şi F i este forţa de injecție, a cărei valoare poate fi calculată cu ecuaţia (8). F F F F F F F, F 0 (7) p i ev e a f d d H i Fi (8) 16 7) And finally, is established the admissible effort S using Eq.(9). 7) În final, este determinat efortul unitar admisibil, S, cu ajutorul ecuaţiei (9). S E d H d ln d i ln x 1 d x1 1 d (9) 134
Vol.44, No.3, / 014 Knowing the pomp stroke C which depends on the membrane features and the experimental dependency between the H 1 and q p, and also between f v and q p, it can be obtained the values from the parameters: F i, F ev, P H, N and S. This algorithm stops when the membrane maxim effort is bigger then the admissible effort (S <S 1) and the safety coefficient is exceeded. If the first condition is satisfied, it can be determine the mechanical and hydraulic power developed by the dosing pump and in this way can be estimate the fertigation system s efficiency. RESULTS From the experimental research activity, it was determined the pump s hydraulic power, P Hmax=50 W. Thus, the efficiency of the ferigation hydraulic system was estimated to 0.4 0.5 %. In spite of pumps low efficiency that is influenced by the friction forces from mechanical transmission (bearings, levers etc.) and the resistance force of the elastic elements (springs and membrane) the obtained value is good. The membrane type was EP M - STAS 777-73, from ethylene propylene rubber - STAS 10635-76 without textile insertion and good resistance to: water, flammable hydraulic fluids, acids and bases. Temperature range is from -40 until +130 0 C, []. The operational parameters of fertigation installation are: - average working pressure of hydraulic pomp, H 1= 00 400 [kpa]; - required pump water flow rate, qp= 1 3.6 [l/min]; - working frequency, f v = 5 40 [strokes/min]; - loss at maximum load, H = 4 [kpa] and depends on the pump s flow rate; - hydraulic pomp power, P H= 50 [W]. Cunoscând cursa pompei C, care depinde de caracteristicile membranei şi de caracteristicile experimentale dintre H 1 si q p, precum şi de f v si q p, pot fi obţinuţi parametrii: F i, F ev, P H, N şi S. Acest algoritm se opreşte atunci când efortul maxim al membranei este mai mare decât efortul admisibil (S <S 1) şi când coeficientul de siguranţă este depăşit. acă prima condiţie este satisfăcută, atunci se pot determina puterile mecanice şi hidraulice dezvoltate de pompa de dozare şi de asemenea şi eficienţa sistemului de fertirigatie. REZULTATE in activitatea de cercetare experimentală, a fost determinată puterea maximă a pompei hidraulice, P Hmax=50 W. e aceea, eficienţa sistemului hidraulic de fertirigare este estimată la 0,4 0,5 %. eşi pompa are o eficienţă scăzută, deoarece este influenţată de forţele de frecare din transmisiile mecanice (rulmenţi, pârghii etc.) precum şi de forţele de rezistenţă din elementele elastice (arcuri şi membrane), valoarea obţinută este bună. Membrana utilizată este de tip EP M - STAS 1063-76, din cauciuc etilen propilen STAS 10635-76, fără inserţie textilă precum şi o bună rezistenţă la: apă, fluide hidraulice inflamabile, acizi şi baze. omeniu de lucru, din punct de vedere termic, este de la -40 la +130 0 C, []. Parametrii de lucru ai instalației de fertirigare sunt: - presiunea medie de lucru a pompei hidraulice, H 1= 00 400 [kpa]; - debitul de apă necesar pompei, q p=1 3,6 [l/min]; - frecvenţa de lucru, f v = 5 40 [curse/min]; - pierderile înregistrate la sarcină maximă, H= 4 [kpa] şi variază în funcţie de debitul pompei; - puterea hidraulică a pompei, P H= 50 [W]. Fig. 5 - Variation of the fertiliser s flow depending on the supplay pumps pressure and working frequency CONCLUSIONS The fertigation system can work also with water of lower quality because of the directional valve s construction and the water discharge from the motor is introduced in the irigation system and distribute to crop field. Taking into account that the optimum pressure in the dripping irrigation system is 50 to 50 [kpa] and in sprinkler irrigation from 300 to 500 [kpa], this dosing pump can work in both situations, but the operating mode is changed. For micro-spray irrigation systems, which operate at low pressure, requires the implementation of a filter CONCLUZII Sistemul de feritirigare poate utiliza şi ape reziduale, construcţia acestuia permiţând o funcţionare optimă. acă se ia în considerare faptul că presiunea optimă a sistemului de irigare prin picurare este 50 50 [kpa], respectiv 300 500 [kpa] pentru sistemul cu aspersoare, această pompă de dozare poate fi utilizată în ambele situaţii, regimul de funcționare schimbându-se. În ceea ce priveşte sistemele de irigare prin micropulverizare, care funcţionează la presiuni scăzute, este 135
Vol.44, No.3, / 014 which prevent nozzle clogging, in this way the water from the pump s actuation system is distributed and sprayed on the crops, fact that will eliminate the sprinkler irrigation systems and will optimize the nutrient absobtion rate. A very important advantage of this dosing pump is that is maintains a constant concentration of fertilizer in the plant throughout its working field. uring the experimental research was noticed that, if the power fluid exceeds the pressure of 400 kpa, the supply fertiliser rate is low and it is recommended to replace the supply fertilizer valve. Production growth when was applied separately watering and fertilization is between 9-17% to tomato crops, and for fertirigation records higher values, about 40-50%. Further research will be made, so the dosing pump to be implemented into automated control system, which will control the fertilizer concentration in irrigation water from a main control panel, in accordance with: crop type, stage of development and climatic conditions. REFERENCES [1]. Biolan I., et al., (1991) osing pump, Romanian Patent no. 10887; []. emian T., Banu V. (1984) Linear and rotative pneumatic micromotors, Ed.Tehnică Publishing, Bucharest; [3]. Serbu I., Biolan I., Sovaiala Gh., Mardare F. (010) - Crops fertigation techniques and technologies, AGIR Publishing house, Bucharest, ISBN 978-973-70-344-1; [4]. Sovaiala Gh., Biolan I., Visan A., Nicolae N. (007) Fertirigation installation with double pump, Hidraulica Publishing Journal, no.1- (0), pg.47-51, ISSN 343 7707. necesară implementarea unui filtru care previne colmatarea duzelor, astfel încât apa din sistemul de acționare a pompei să fie distribuită şi pulverizată pe culturi, eliminând astfel sistemul de irigaţii prin aspersiune şi va optimiza rata de absorbție a nutrienţilor. Un avantaj foarte important al acestei pompe este acela că menţine o concentraţie constantă a nutrienţilor pe tot intervalul de funcţionare. În timpul cercetărilor experimentale s-a observat că, dacă presiunea de lucru depăşeşte 400 kpa, alimentarea cu substanţe nutritive este scăzută şi se recomandă a se înlocui supapa de alimentare. Sporul de producţie atunci când s-a aplicat separat udarea şi fertilizarea este între 9 17 % la culturile de tomate, iar atunci când este aplicată fertirigația acesta înregistrează valori superioare, de circa 40 50%. Se vor face cercetări viitoare pentru ca pompa de dozare să aibă implementat un sistemul de control automat, care va monitoriza concentraţia de îngrăşământ în apa de irigare şi va permite comandarea acesteia printr-un panou de control, în conformitate cu: tipul de cultură, stadiul de dezvoltare şi de condiţiile climatice. BIBLIOGRAFIE [1]. Biolan I., ş.a., (1991) - Pompa dozatoare, Brevet nr. 10887; []. emian T., Banu V. (1984) - Micromotoare pneumatic lineare şi rotative, Ed. Tehnică, Bucureşti; [3]. Serbu I., Biolan I., Sovaiala Gh., Mardare F. (010) - Tehnici si tehnologii de feririgare a culturilor agricole, editura AGIR, Bucureşti 010, ISBN 978-973-70-344-1; [4]. Sovaiala Gh., Biolan I., Visan A., Nicolae N. (007) - Instalatie de fertirigat cu pompa dubla, Revista Hidraulica, nr.1- (0), pag. 47-51, ISSN 343 7707. 136